一种三元催化器组件、发动机总成及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及增压汽油机排气系统领域，具体涉及三元催化器组件、发动机总成及车辆。


背景技术：

2.排放法规对汽油车颗粒物排放提出了更严格的要求，颗粒物质量限值（pm）下降了33%。gpf是一种壁流式的颗粒捕捉装置，排气通过gpf载体多孔壁面至相邻孔道排出，颗粒物会被吸附滞留在孔道内，从而减少颗粒物排出。gpf虽然可以有效的捕集排气中的颗粒物，但随着捕集颗粒的增多，排气背压会升高，影响汽车的动力性和经济性。因此当gpf中的颗粒累积到一定程度时，需要通过调节发动机运行工况，使gpf中的颗粒氧化燃烧，即gpf的再生，去除gpf中的颗粒物，gpf再生需要达到一定的温度。
3.为降低汽油机的颗粒物排放，排气系统增加gpf成为各大车企主流技术路线。由于gpf集成在排气冷端消声器上只需占用下车体中通道空间，布置相对容易，成为主机厂首选的布置形式，如专利cn202120619016.6和专利cn202021698083.3所示结构，但该后置式gpf离排气较远，不易达到gpf起燃温度，存在易积碳、再生频次高、被动再生难等问题。因此主机厂也开始研究gpf与三元催化器紧耦合布置在热端的可行性，如专利cn201811535799.9所示结构，该结构由于与压差管相连的压差传感器布置在排气出口上方，与热源直接接触，不仅热害风险高，影响传感器的使用寿命，而且传感器位置作为发动机最高点，发动机高度增加，不利于发动机在机舱布置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的提供一种三元催化器组件、发动机总成及车辆，其有利于gpf载体的再生，实现“捕集-再生-捕集”的良性循环，还能降低压差传感器热害风险，提高压差传感器的使用寿命。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种三元催化器组件，包括三元催化器本体，所述三元催化器本体包括筒体以及封装于筒体内的twc载体和gpf载体，所述twc载体靠近筒体的进气锥端，所述gpf载体靠近筒体的出气锥端，所述三元催化器本体固定于发动机曲轴箱上，所述发动机曲轴箱的前罩壳上固定有安装板，所述安装板背离发动机曲轴箱的侧面上固定有压差传感器，压差传感器的第一测量端通过管路与gpf载体进气端对应筒体连接，压差传感器的第二测量端通过管路与gpf载体出气端对应筒体连接。
7.进一步，所述管路包括软管和硬管，所述软管的第一端与压差传感器的第一测量端或第二测量端连接，所述软管的第二端与硬管的第一端连接，所述硬管的第二端与gpf载体进气端对应筒体或gpf载体出气端对应筒体连接。
8.进一步，还包括与twc载体进气端对应筒体连接的前氧传感器和与twc载体出气端对应筒体连接的后氧传感器，所述安装板上设有用于固定前氧传感器线束和后氧传感器线
束的第一卡子。
9.进一步，还包括与twc载体和gpf载体之间的区域连接的温度传感器，所述安装板上设有用于固定温度传感器线束的第二卡子。
10.进一步，所述安装板下边缘与压差传感器下边缘之间的距离不小于18mm。
11.一种发动机总成，包括本实用新型所述的三元催化器组件。
12.一种车辆，包括本实用新型所述的发动机总成。
13.本实用新型的有益效果：
14.1、本实用新型所述所述三元催化器本体的筒体内封装有twc载体和gpf载体，并且由于所述三元催化器本体固定于发动机曲轴箱上，使得gpf载体靠近高温热源即发动机曲轴箱布置，更容易达到催化器起燃温度，有利于gpf载体的再生，实现“捕集-再生-捕集”的良性循环。
15.2、本实用新型通过将压差传感器固定布置在安装板背离发动机曲轴箱的侧面上，避免了压差传感器直接暴露在高温热源入口处，有效降低了热害风险，进而提高了压差传感器的使用寿命。同时压差传感器布置不会超出发动机原有尺寸边界，不影响发动机在机舱布置。
附图说明
16.图1是本实用新型所述三元催化器组件布置示意图；
17.图2是本实用新型所述筒体的结构示意图。
18.图中，1—筒体，101—进气锥，102—出气锥，103—第一连接法兰，104—第二连接法兰，2—发动机曲轴箱，3—前罩壳，4—安装板，5—压差传感器，6—前压差传感器金属管安装座，7—后压差传感器金属管安装座，8—前氧传感器，9—后氧传感器，10—温度传感器，11—软管，12—硬管，13—第一卡子，14—第二卡子，15—前氧传感器安装座，16—后氧传感器安装座，17—温度传感器安装座。
具体实施方式
19.以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
20.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
21.参见图1和图2，所示的三元催化器组件，包括三元催化器本体，所述三元催化器本体包括筒体1以及封装于筒体1内的twc载体和gpf载体，所述twc载体靠近筒体1的进气锥101端，所述gpf载体靠近筒体1的出气锥102端。所述三元催化器本体固定于发动机曲轴箱2上，使得筒体1内的gpf载体靠近高温热源即发动机曲轴箱2布置，更容易达到催化器起燃温
度，有利于gpf载体的再生，实现“捕集-再生-捕集”的良性循环。
22.所述筒体1的进气锥101端连接有第一连接法兰103，该第一连接法兰103与增压器通过螺栓连接。所述筒体1的出气锥102端连接有第二连接法兰104，该第二连接法兰104与下游零部件连接。
23.所述发动机曲轴箱2的前罩壳3上固定有安装板4，所述安装板4背离发动机曲轴箱2的侧面上固定有压差传感器5，压差传感器5的第一测量端通过管路与gpf载体进气端对应筒体1连接，压差传感器5的第二测量端通过管路与gpf载体出气端对应筒体连接。所述管路包括软管11和硬管12，所述软管11的第一端与压差传感器5的第一测量端或第二测量端连接，所述软管11的第二端与硬管12的第一端连接，所述硬管12的第二端与gpf载体进气端对应筒体1或gpf载体出气端对应筒体1连接。
24.所述安装板4通过螺栓与发动机曲轴箱2连接，装配和拆卸方便快捷，连接稳定性好。
25.为了分别检测twc载体前、后端的氧含量，本实用新型所述三元催化器组件还包括与twc载体进气端对应筒体1连接的前氧传感器8和与twc载体出气端对应筒体1连接的后氧传感器9，所述安装板4上设有用于固定前氧传感器线束和后氧传感器线束的第一卡子13。
26.本实用新型所述还包括与twc载体和gpf载体之间的区域连接的温度传感器10，温度传感器10的布置用以监控twc载体后端的温度，所述安装板上设有用于固定温度传感器线束的第二卡子14。所述筒体1上与twc载体前端对应的位置上设有前氧传感器安装座15，twc载体和gpf载体之间的区域对应的筒体1上设有后氧传感器安装座16、前压差传感器金属管安装座6、温度传感器安装座17，所述筒体1上与gpf载体后端对应的位置上设有后压差传感器金属管安装座7。所述前氧传感器8安装固定于所述前氧传感器安装座15上，后氧传感器9安装固定于所述后氧传感器安装座16上，压差传感器5第一测量端的硬管12安装固定于前压差传感器金属管安装座6上，压差传感器5第二测量端的硬管12安装固定于后压差传感器金属管安装座7上，温度传感器10安装固定于温度传感器安装座17上。
27.为了更好的阻隔热源，防止压差传感器5过热，将所述安装板4下边缘与压差传感器5下边缘之间的距离设置为不小于18mm。通过将压差传感器5固定布置在安装板4背离发动机曲轴箱2的侧面上，避免了压差传感器5直接暴露在高温热源入口处，有效降低了热害风险，进而提高了压差传感器5的使用寿命。同时压差传感器5布置不会超出发动机原有尺寸边界，不影响发动机在机舱布置。
28.实施例二，一种发动机总成，包括本实用新型实施例一所述的三元催化器组件。
29.实施例三，一种车辆，包括本实用新型实施例二所述的发动机总成。
30.以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种三元催化器组件，包括三元催化器本体，所述三元催化器本体包括筒体（1）以及封装于筒体（1）内的twc载体和gpf载体，所述twc载体靠近筒体（1）的进气锥（101）端，所述gpf载体靠近筒体（1）的出气锥（102）端，其特征在于：所述三元催化器本体固定于发动机曲轴箱（2）上，所述发动机曲轴箱（2）的前罩壳（3）上固定有安装板（4），所述安装板（4）背离发动机曲轴箱（2）的侧面上固定有压差传感器（5），压差传感器（5）的第一测量端通过管路与gpf载体进气端对应筒体连接，压差传感器（5）的第二测量端通过管路与gpf载体出气端对应筒体连接。2.根据权利要求1所述的三元催化器组件，其特征在于：所述管路包括软管（11）和硬管（12），所述软管（11）的第一端与压差传感器（5）的第一测量端或第二测量端连接，所述软管（11）的第二端与硬管（12）的第一端连接，所述硬管（12）的第二端与gpf载体进气端对应筒体或gpf载体出气端对应筒体连接。3.根据权利要求1或2所述的三元催化器组件，其特征在于：还包括与twc载体进气端对应筒体连接的前氧传感器（8）和与twc载体出气端对应筒体连接的后氧传感器（9），所述安装板（4）上设有用于固定前氧传感器线束和后氧传感器线束的第一卡子（13）。4.根据权利要求1或2所述的三元催化器组件，其特征在于：还包括与twc载体和gpf载体之间的区域连接的温度传感器（10），所述安装板上设有用于固定温度传感器线束的第二卡子（14）。5.根据权利要求1或2所述的三元催化器组件，其特征在于：所述安装板（4）下边缘与压差传感器（5）下边缘之间的距离不小于18mm。6.一种发动机总成，其特征在于：包括权利要求1至5任一项所述的三元催化器组件。7.一种车辆，其特征在于：包括权利要求6所述的发动机总成。

技术总结
本实用新型公开了一种三元催化器组件、发动机总成及车辆，包括三元催化器本体，所述三元催化器本体包括筒体以及封装于筒体内的TWC载体和GPF载体，所述TWC载体靠近筒体的进气锥端，所述GPF载体靠近筒体的出气锥端，所述三元催化器本体固定于发动机曲轴箱上，所述发动机曲轴箱的前罩壳上固定有安装板，所述安装板背离发动机曲轴箱的侧面上固定有压差传感器，压差传感器的第一测量端通过管路与GPF载体进气端对应筒体连接，压差传感器的第二测量端通过管路与GPF载体出气端对应筒体连接。其有利于GPF载体的再生，实现“捕集-再生-捕集”的良性循环，还能降低压差传感器热害风险，提高压差传感器的使用寿命。传感器的使用寿命。传感器的使用寿命。


技术研发人员：刘涓 王红 郑素芳 赵勇
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/6/14